RoboSense AC1: Nauwkeurige AI LiDAR Dieptecamera voor Robotica & SLAM

De snelle vooruitgang in kunstmatige intelligentie, autonoom rijden en robotica vraagt voortdurend om geavanceerdere detectietechnologieën. In dit veranderende landschap zijn dieptecamera’s uitgegroeid tot cruciale onderdelen, die machines in staat stellen hun omgeving waar te nemen met een essentiële derde dimensie – diepte. Voor nieuwkomers in het vakgebied meet een dieptecamera de precieze afstand tussen zichzelf en objecten in het gezichtsveld, wat de manier waarop robots met de fysieke wereld omgaan fundamenteel verandert.

Hoewel traditionele 2D RGB-camera’s levendige visuele gegevens vastleggen, ontbreekt het hen van nature aan nauwkeurige afstandsinformatie, waardoor systemen diepte moeten afleiden in plaats van deze direct te meten. Deze beperking vormt een grote hindernis voor geavanceerde taken die ruimtelijk inzicht vereisen. Dieptecamera’s daarentegen leveren expliciete afstandsgegevens, die, gecombineerd met X- en Y-coördinaten, het mogelijk maken om nauwkeurige 3D-ruimtelijke posities van elk punt in een scène te berekenen.

De blijvende uitdagingen van traditionele 3D-beeldvorming

De huidige gangbare dieptecamera-technologieën – waaronder gestructureerd licht, indirect Time-of-Flight (iToF) en stereozicht – brengen elk hun eigen compromissen met zich mee:

• Stereozicht en gevoeligheid: RGB-stereocamera’s zijn sterk afhankelijk van het matchen van beeldkenmerken. Hun prestaties kunnen sterk verslechteren bij weinig licht, overbelichte omstandigheden of scènes zonder voldoende textuur voor betrouwbare kenmerkextractie.
• Beperkingen van gestructureerd licht: Hoewel het hoge precisie biedt voor 3D-reconstructie op korte afstand, is gestructureerd licht kwetsbaar voor storingen door omgevingslicht. De geprojecteerde patronen kunnen in felle omgevingen wegvallen, waardoor het onbruikbaar wordt op grotere afstanden (meestal verder dan 5 meter) of buiten.
• Ruisproblemen bij iToF: iToF-technologie levert snelle afstandsbepaling, maar het signaal is gevoelig voor meervoudige reflecties, wat vaak leidt tot hoge dataruis en verminderde robuustheid, waardoor consistente waarneming wordt belemmerd.

Buiten deze individuele sensoruitdagingen maken veel geavanceerde robottoepassingen gebruik van een “sensorstapel”-benadering, waarbij LiDAR, camera’s en Inertiële Meeteenheden (IMU’s) worden gecombineerd. Deze integratie van meerdere sensoren brengt echter een reeks problemen met zich mee: complexe stuurprogramma-ontwikkeling, moeizame gegevensfusie, tijdrovende kalibratie en lastige inzet. De resulterende omvangrijke, complexe systemen zijn vaak ongeschikt voor massaproductie, wat aanzienlijke barrières opwerpt voor schaalbare robotontwikkeling.

Introductie van de RoboSense AC1: Een nieuw tijdperk van actieve cameratechnologie

Als antwoord op deze aanhoudende uitdagingen en de toenemende eisen van intelligente robotica, lanceerde RoboSense officieel haar baanbrekende Actieve Camera, de AC1, samen met een uitgebreid AI-Klaar ecosysteem. De AC1 vormt een baanbrekende, alles-in-één oplossing voor de ontwikkeling van robotwaarneming en herdenkt fundamenteel hoe machines “zien”.

De RoboSense AC1 is ontworpen om hardwarematig samengevoegde informatie te leveren die diepte, kleur en bewegingshouding omvat. Deze innovatieve aanpak bevrijdt robotwaarnemingsconfiguraties van de traditionele, omslachtige methode van het stapelen van verschillende sensoren. Het resultaat is een eenvoudige, efficiënte en commercieel haalbare oplossing die geschikt is voor massaproductie. Ter aanvulling op deze hardwaredoorbraak biedt het AI-Klaar ecosysteem ontwikkelaars essentiële softwaretools en open-source algoritmen, wat de ontwikkelingssnelheid aanzienlijk verhoogt en projectcycli verkort.

Het ware oog van de robot: de kerninnovatie en superieure prestaties van de AC1

De AC1 is meer dan een stapsgewijze verbetering; het vertegenwoordigt een kwalitatieve sprong in 3D-waarnemingsmogelijkheden. RoboSense’s diepgaande innovatie op hardwareniveau, gebaseerd op haar massaal geproduceerde full-stack LiDAR-chiptechnologie, stelt de AC1 in staat om spatiotemporele synchroon samengevoegde diepte-, kleur- en bewegingshoudingsinformatie te leveren. Deze actieve dataverzameling overstijgt passieve ontvangst en biedt ongeëvenaard begrip van de omgeving.

Waarom kiezen voor RoboSense AC1?

Belangrijkste technische specificaties en voordelen van de RoboSense AC1:

• Hardwarematige multimodale fusie: De AC1 voegt LiDAR-diepte, RGB-kleur en IMU-gegevens op hardwareniveau samen. Dit betekent gesynchroniseerde output van nauwkeurige diepte, levendige kleurbeelden en precieze bewegingshouding, waardoor problemen met asynchrone data en cumulatieve kalibratiefouten die vaak voorkomen bij multisensor-systemen worden geëlimineerd. Voor dynamische taken zoals obstakelvermijding krijgen robots real-time, hoogprecieze puntenwolken en semantische beelden, waarmee ze gelijktijdig de positie, vorm en beweging van een object waarnemen.
• Ultranauwkeurige dieptemeting: Bereikt een indrukwekkende 3 cm (1σ) nauwkeurigheid, wat cruciale 3D-ruimtelijke gegevens levert voor geavanceerde SLAM en autonoom navigeren. Deze nauwkeurigheid blijft stabiel over het werkbereik.
• Uitgebreide meetafstand: Biedt een maximale meetafstand van 70 meter, een aanzienlijke 600% toename vergeleken met veel traditionele 3D-camera’s, waardoor robots verder kunnen waarnemen en effectiever kunnen plannen.
• Ruim gezichtsveld (FoV): Beschikt over een breed diepte-FoV van 120° × 60° en een RGB-FoV van 144° × 78°. Dit gecombineerde ultra-brede samengevoegde gezichtsveld is 70% groter dan traditionele 3D-camera’s, wat zorgt voor een alomvattend overzicht van de scène en robuuste objecttracking.

• Ongeëvenaarde robuustheid tegen omgevingsinvloeden: De AC1 werkt betrouwbaar onder uitdagende omstandigheden, waaronder 100kLux direct zonlicht. De meetprestaties worden niet beïnvloed door wisselende lichtomstandigheden, wat consistente data garandeert, zowel bij fel daglicht als in volledige duisternis. Deze eigenschap geeft robots “weer- en terreinbestendige” visuele vrijheid, waardoor ze in diverse binnen- en buitenomgevingen kunnen opereren.
• Compact en robuust ontwerp: Ontworpen als een lichtgewicht, vaststaand module, is de AC1 slechts 1/3 van de grootte van traditionele multisensoropstellingen. Het is bestand tegen extreme temperaturen van -20°C tot 60°C, waardoor het robuust genoeg is voor diverse mobiele en industriële platforms.
• Kosteneffectieve oplossing: Dankzij het sterk geïntegreerde ontwerp heeft de AC1 een apparaatkost die 40% lager is dan het samenstellen van aparte camera’s en LiDAR-units, wat de weg vrijmaakt voor bredere commerciële toepassing en massaproductie.
  

Het AI-Klaar ecosysteem: ontwikkelaars versterken, commercialisering versnellen

De innovatie van de RoboSense AC1 gaat verder dan hardware. Het onmisbare AI-Klaar ecosysteem is ontworpen om de ontwikkelingscyclus fundamenteel te hervormen en de commercialisering van intelligente robots te versnellen.

Dit uitgebreide ecosysteem omvat:

• AC Studio: Een alles-in-één gereedschapssuite die een open-source SDK biedt met stuurprogramma’s, knooppuntgegevensverzameling, kalibratietools, gegevensfusie-interfaces en cross-compilatie-omgevingen. Dit stelt ontwikkelaars in staat om maandenlang “het wiel opnieuw uitvinden” bij basissoftwaretaken te vermijden en snel “met blokken te bouwen”, waardoor de uitroltijd aanzienlijk wordt verkort.
• Open-source algoritmen: AC Studio biedt kernalgoritmen voor cruciale functies zoals lokalisatie, SLAM (gelijktijdige lokalisatie en kaartvorming), 3D Gaussian splatting (voor efficiënte puntenwolkreconstructie), objectdetectie en herkenning, semantische segmentatie en multimodale puntenwolk- en beeldfusie. Dit stelt ontwikkelaars in staat om fundamentele algoritmeontwikkeling over te slaan en zich direct te richten op scenario- en functiegerichte vervolgontwikkeling.
• WIKI & datasets: Een uitgebreide WIKI dient als documentatiecentrum voor ontwikkelaars over de Actieve Camera en het ecosysteem. Daarnaast zullen zorgvuldig samengestelde datasets voor diverse scenario’s geleidelijk gratis worden vrijgegeven, wat waardevolle trainingsdata voor AI-modellen biedt.

Dit robuuste AI-Klaar ecosysteem faciliteert een snel software-iteratiemodel, dat productontwikkeling en commercialisering stimuleert. RoboSense’s rijke AI-DNA, ondersteund door decennia ervaring met AI-modellen, databases en supercomputercentra, plaatst het bedrijf in de voorhoede van ondernemingen die geavanceerde sensorcapaciteiten combineren met krachtige AI-algoritmen en hardware-onderzoek en -ontwikkeling.

Horizonten verbreden: veelzijdige toepassingen van de RoboSense AC1

De RoboSense AC1, met zijn hardwarematige fusie en krachtig AI-Klaar ecosysteem, staat klaar om een breed scala aan toepassingen te ontsluiten die nauwkeurige diepte-, kleur- en bewegingshoudingsinformatie vereisen.

• Robotnavigatie & SLAM: Faciliteert nauwkeurige SLAM en autonoom navigeren voor AGV’s, dienstrobots en humanoïde robots, zelfs in complexe, dynamische omgevingen.
• Geavanceerde AI- en beeldsystemen: Ondersteunt geavanceerde lokalisatie, robuuste obstakeldetectie en verfijnde objectherkenningstaken.
• Binnen- en buitengebruik: De zonlichtbestendige prestaties zorgen voor betrouwbare werking in diverse binnen- en uitdagende buitenomgevingen.
• Digitale tweelingomgevingen & 3D-modellering: De nauwkeurige 3D-gegevens die de AC1 levert, zijn ideaal voor het bouwen van digitale tweelingen, 3D-scannen, milieubewaking en voorraadbewaking.
• Specifieke industriële en consumentenrobotica:
  • Autonome voertuigen: Verbetert de waarneming voor veiligere en betrouwbaardere zelfrijdende systemen.
  • Industriële robots: Verhoogt de precisie voor taken zoals assemblage, kwaliteitscontrole en logistiek.
  • Huishoudrobots: Maakt slimmere navigatie, interactie en taakuitvoering mogelijk in complexe thuissituaties.
  • Slimme grasmaaiers: Traditioneel zijn nauwkeurige begrenzing en obstakelvermijding bij wisselende weersomstandigheden grote knelpunten. Een slimme grasmaaier met AC1 kan complex terrein nauwkeurig herkennen, grasgrenzen met centimeterprecisie detecteren en gevoelig obstakels zoals speelgoed of versieringen vermijden. De robuustheid zorgt voor stabiele werking, zelfs bij regen of mist, en optimaliseert dynamisch routes voor efficiënte, gelijkmatige dekking.
  • Humanoïde robots: De compacte afmetingen en hardwarematig samengevoegde data zijn bijzonder nuttig voor humanoïden, waar beperkte ruimte voor plaatsing en complexe sensorcalibratie een uitdaging vormen.

Vooraanstaande experts erkennen het transformerende potentieel van de AC1. Li Yuexuan, algoritme-ingenieur bij het Nationaal en Lokaal Gezamenlijk Technisch Onderzoekscentrum voor Humanoïde Robots, merkte op: “De ruimte voor het plaatsen van sensoren op bestaande humanoïde robots is beperkt, het apart kalibreren en afstemmen van verschillende sensoren is lastig, en er ontbreekt een gebruiksvriendelijk multi-sensor fusie-algoritme. De AC1 bespaart plaats, kan algoritmen voor beelden, puntenwolken en IMU direct samenvoegen en behaalt uitstekende SLAM-, waarnemings- en lokalisatieresultaten.”

Yang Guodong, medeoprichter van Lingbao CASBOT en hoofd van het Motion Intelligence R&D Centrum, voegde toe: “Onze waarnemings- en hardwareteams zijn zeer tevreden over de AC1. Het elimineert niet alleen het moeizame werk van het apart kalibreren en afstemmen van verschillende sensoren, maar vermindert ook het aantal hardwarecomponenten, waardoor interne ruimte wordt bespaard, wat zeer gunstig is voor het ontwerp van compacte humanoïde robots.”

Conclusie: de weg vrijmaken voor echt intelligente robots

De RoboSense AC1 doorbreekt fundamenteel de beperkingen van traditionele 3D-camera’s en biedt superieure prestaties die voldoen aan de veeleisende waarnemingsbehoeften van moderne intelligente robots. Het maakt veilige obstakelvermijding, hoogwaardig kaartleggen en nauwkeurige hand-oogcoördinatie mogelijk voor zowel binnen- als buitengebruik, wat de efficiëntie en veiligheid in diverse toepassingen aanzienlijk verbetert.

Als wereldleider in roboticatechnologieplatforms stelt RoboSense met de AC1 LiDAR Dieptecamera en het bijbehorende AI-Klaar ecosysteem een nieuwe norm voor waarneming in de intelligente robotica-industrie. Door een allesomvattende, gesloten-lus fusieoplossing van hardware tot algoritmen te bieden, verlaagt RoboSense de R&D-drempel voor robotontwikkelaars drastisch. De hoge kosteneffectiviteit en gebruiksvriendelijkheid democratiseren geavanceerde waarnemingsmogelijkheden, waardoor bedrijven van elke omvang snel geavanceerde robotproducten kunnen ontwikkelen.

De AC1 markeert een cruciale verschuiving in robotzicht – van “passieve beeldvorming” naar “actieve waarneming.” Het is niet slechts een vervanging van bestaande 3D-camera’s, maar een robuuste oplossing voor de compatibiliteits- en toepassingsbeperkingen van complexe multi-beeldsensorstapels. Het belichaamt een nieuwe technologische filosofie: diepe integratie van hardware en algoritmen om robots te voorzien van waarneming die de menselijke zintuigen werkelijk overstijgt, en ons zo naar ruimtelijke intelligentie leidt.

Voor ontwikkelaars verandert het AI-Klaar ecosysteem van de AC1 hen van gereedschapsgebruikers in innovatieleiders. Voor de industrie betekent dit een revolutie in efficiëntie en het begin van de volgende evolutie van intelligente robots. Naarmate de productlijn van de Actieve Camera groeit, zal RoboSense de evolutie van robotwaarnemingstechnologie blijven stimuleren. Wanneer meer robots worden uitgerust met zichtsystemen die werkelijk “de menselijke blik overtreffen,” zal de digitalisering en vernuftiging van de fysieke wereld van sciencefiction naar een tastbare, alomtegenwoordige realiteit overgaan.

Referenties

1. https://www.robosense.ai/en/rslidar/AC1
2. https://mp.weixin.qq.com/s/-jHwfS9TguuiLT8GyNDZnw?scene=1